精品解析：天津市滨海新区2024-2025学年高一下学期期末物理联考模拟练习题

天津市滨海新区2024-2025学年高一（下）期末物理联考模拟练习题 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 跳水运动是一项优美的水上运动。中国跳水队在国际跳水竞赛中屡创佳绩，被誉为跳水“梦之队”。一名老师用计算机软件对一个运动员采用向前翻腾动作跳水的视频进行处理后，画出了该运动员在空中完成动作时头部的运动轨迹，如图所示，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。下列说法中正确的是（　　） A. 研究运动员从手接触水面到全身下沉到最低点所用时间，可以把他看成质点 B. 在轨迹图中A点之前，与运动员最后入水时头部的速度方向相一致的轨迹点有3个 C. 研究运动员头部运动轨迹时可以选择直线坐标系 D. 运动员从手接触水面到全身下沉至最低点的过程中先超重后失重 2. 一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度d=80m的河流，已知小船在静水中运动的速度为5m/s，水流速度为4m/s，方向向右。B点距小船正对岸的A点x0=60m。取cos37°=0.8，sin37°=0.6，下列关于该船渡河的判断中，正确的是（ ） A. 小船做曲线运动 B. 小船过河的最短时间为16s C. 小船过河的最短航程为100m D. 若要使小船运动到B点，则小船船头指向与上游河岸成37°角 3. 某款游戏中，参与者身着各种游戏装备及护具，进行模拟作战训练。若某游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射三颗子弹，不计空气阻力，O为图线中点，则子弹在空中的排列形状应为（　　） A. B. C. D. 4. 关于力与运动的关系，下列说法中正确的是 A. 必须有力的作用物体才能运动 B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证 C. 理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因” D. 牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大 5. 据史料记载，走马灯（如图甲所示）的历史起源于隋唐时期，盛行于宋代，常见于除夕、元宵、中秋等节日。简化的模型如图乙所示，竖直放置的走马灯绕竖直转轴转动，A、B两点到转轴的距离不同，用、v、T、a分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。走马灯以某一恒定角速度绕竖直转轴转动时，下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，质量为、半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球运动到圆管最高点，速度大小为，重力加速度取，则此时杆对圆管的弹力为（　　） A. B. C. D. 7. 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．P与Q的周期之比约为（ ） A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1 二、多选题：本大题共5小题，共25分。 8. 一倾角为的斜面固定在水平面上，可视为质点的物块从斜面上端点沿x轴正方向射入，物块与斜面之间的动摩擦因数，关于物块在斜面上的运动轨迹，下列选项中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. “食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动。由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但由于两颗恒星的彼此掩食，会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图，t1时刻，由于较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L减弱，t2时刻则是较暗的恒星遮挡较亮的恒星。若较亮的恒星与较暗的恒星的质量和圆周运动的半径分别为m1、r1和m2、r2，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 10. 关于平抛运动的叙述，下列说法正确的是（　　） A. 平抛运动是一种变加速曲线运动 B. 平抛运动的速度方向与竖直方向的夹角保持不变 C. 平抛运动的速度大小是时刻变化的 D. 平抛运动速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 11. 两质量均为1kg的小球1、2（均视为质点用长为1m的水平轻质杆相连，置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用斜向左上方的力F拉动小球1，使小球1贴着竖直墙壁上升，小球2沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角=53°，此时小球2的速度大小为m/s。取sin53°=0.8，cs53°=0.6，重力加速度大小g=10m/s2。下列分析正确的是（　　） A. 此时小球1的速度大小为1m/s B. 该过程中小球1受到的合力的冲量为1.25N·s C. 该过程中杆对小球1做的功为J D. 该过程中力F对小球1做的功约为8.2J 12. 在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如题图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某行李箱的质量为5kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g取10m/s2，则（　　） A. 开始时行李的加速度为2m/s2 B. 行李到达B点时间为2s C. 传送带对行李做的功为0.4J D. 传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.04m 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 某学习小组做“探究平抛运动规律”实验的装置图如图甲所示。 （1）下列说法正确有_________。 A. 安装斜槽时，应使其末端保持水平 B. 实验所用的斜槽必须是光滑的 C 小球每次应从同一位置由静止释放 D. 将小球的位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线，作为小球运动的轨迹 （2）用频闪照相法记录做平抛运动的小球在不同时刻的位置如图乙所示，方格纸横线水平、纵线竖直。已知频闪周期一定，观察图像可知，小球在水平方向上做_________运动。若图乙中每个小方格的边长都是，重力加速度取，则频闪照相机的闪光频率是_________，小球的初速度是_________。 14. 某同学用如图甲所示实验装置“验证机械能守恒定律”，实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。 （1）他进行了下面几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器材； B.将打点计时器接到电源“直流输出”上； C.用天平测出重锤的质量； D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带； E.测量纸带上某些点间的距离； F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的功能 其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______。（均填步骤前的选项字母） （2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计时点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为______m/s，若重锤的质量为1.0kg，从O点下落到B的过程中重力势能的减少量为______J。O点下落到B的过程中动能增加量为______J（，计算结果均保留3位有效数字） （3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的______（填选项字母）。 四、计算题：本大题共3小题，共29分。 15. 如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 （1）若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值； （2）若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。 16. 人类登月成功后，一宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知月球半径为 R，万有引力常量为G．根据以上几个物理量得出 （1）月球表面的重力加速度g月； （2）月球的质量m月； （3）月球的第一宇宙速度v． 17. 如图甲所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。 （1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力的大小； （2）若不固定小车，滑块从A′点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，如图乙所示。已知A′O与竖直方向夹角为θ = 60°，小滑块的质量，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求： ①滑块运动过程中，小车的最大速率； ②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 天津市滨海新区2024-2025学年高一（下）期末物理联考模拟练习题 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 跳水运动是一项优美的水上运动。中国跳水队在国际跳水竞赛中屡创佳绩，被誉为跳水“梦之队”。一名老师用计算机软件对一个运动员采用向前翻腾动作跳水的视频进行处理后，画出了该运动员在空中完成动作时头部的运动轨迹，如图所示，最后运动员沿竖直方向以速度v入水。下列说法中正确的是（　　） A. 研究运动员从手接触水面到全身下沉到最低点所用时间，可以把他看成质点 B. 在轨迹图中A点之前，与运动员最后入水时头部的速度方向相一致的轨迹点有3个 C. 研究运动员头部运动轨迹时可以选择直线坐标系 D. 运动员从手接触水面到全身下沉至最低点的过程中先超重后失重 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究运动员从手接触水面到全身下沉到最低点所用时间，需要考虑运动员的身体长度，则不可以把他看成质点，故A错误； B．运动员最后入水时头部的速度方向为竖直向下，则在轨迹图中A点之前，方向相一致的轨迹点有3个，故B正确； C．运动员头部的运动轨迹为曲线，则研究时应选择平面坐标系，故C错误； D．运动员从手接触水面到全身下沉至最低点的过程先向下加速再减速，加速度先向下后向上，则运动员先失重后超重，故D错误。 故选B。 2. 一艘小船要从O点渡过一条两岸平行、宽度d=80m的河流，已知小船在静水中运动的速度为5m/s，水流速度为4m/s，方向向右。B点距小船正对岸的A点x0=60m。取cos37°=0.8，sin37°=0.6，下列关于该船渡河的判断中，正确的是（ ） A. 小船做曲线运动 B. 小船过河的最短时间为16s C. 小船过河的最短航程为100m D. 若要使小船运动到B点，则小船船头指向与上游河岸成37°角 【答案】B 【解析】 【详解】A．小船同时参与两个方向的匀速直线运动，合运动是匀速直线运动，故A错误； B．当静水中船速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为 故B正确； C．因为水流速度小于静水中船速，所以合速度的方向可能垂直于河岸，当合速度的方向垂直于河岸时，渡河航程最短，即小船过河的最短航程为80m，故C错误； D．设小船船头指向与上游河岸成37°角，静水中船速垂直于河岸方向的分速度为，静水中船速平行于河岸方向的分速度为，由于 可知小船的合速度垂直于河岸，小船将到达正对岸，不能使小船运动到B点，故D错误。 故选B。 3. 某款游戏中，参与者身着各种游戏装备及护具，进行模拟作战训练。若某游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射三颗子弹，不计空气阻力，O为图线中点，则子弹在空中的排列形状应为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．三发子弹均做平抛运动，且抛出点相同，初速度相同，轨迹相同，所以三发子弹一定在同一条抛物线上，不可能在同一条直线上，AB错误； CD．因为游戏参与者以相等间隔时间连续水平发射，所以三发子弹所在的竖直线一定是等间距分布的，因为O点是图线的中点，所以，第二发子弹一定在O点的正上方，C正确，D错误。 故选C。 4. 关于力与运动的关系，下列说法中正确的是 A. 必须有力的作用物体才能运动 B. 牛顿第一定律可以用实验直接验证 C. 理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因” D. 牛顿第二定律表明物体所受外力越大物体的惯性越大 【答案】C 【解析】 【详解】要改变物体的运动状态必须要有力，即力是改变物体运动状态的原因，物体不受力时也能保持匀速直线运动，故A错误；牛顿第一定律是在实验的基础上进一步的推理概括出来的科学理论，而不能直接通过实验得出的，但能接受住实践的检验，故B错误；伽利略通过理想实验说明，否定了力是维持物体运动的原因，而说明力是改变物体运动状态的原因，故C正确；惯性的大小由物体的质量决定，与物体受力的大小无关，与是否受力也无关，故D错误．所以C正确，ABD错误． 5. 据史料记载，走马灯（如图甲所示）的历史起源于隋唐时期，盛行于宋代，常见于除夕、元宵、中秋等节日。简化的模型如图乙所示，竖直放置的走马灯绕竖直转轴转动，A、B两点到转轴的距离不同，用、v、T、a分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。走马灯以某一恒定角速度绕竖直转轴转动时，下列关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为A、B两点同轴转动，则角速度相同，即，故A错误； B．根据，因为，则，故B错误； C．由向心加速度公式，可得，故C正确； D．由周期公式，可得，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，质量为、半径为的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，质量为的小球A（可视为质点）的直径略小于细圆管的内径（内径远小于细圆管半径），在圆管中做圆周运动，某时刻小球运动到圆管最高点，速度大小为，重力加速度取，则此时杆对圆管的弹力为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对分析，取向下为正方向，根据牛顿第二定律有  可得，圆管对小球的弹力为  根据牛顿第三定律可知，小球对圆管的弹力大小为，方向竖直向下，圆管处于平衡状态，则此时杆对圆管的弹力为，故选B。 7. 为了探测引力波，“天琴计划”预计发射地球卫星P，其轨道半径约为地球半径的16倍；另一地球卫星Q的轨道半径约为地球半径的4倍．P与Q的周期之比约为（ ） A. 2:1 B. 4:1 C. 8:1 D. 16:1 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设地球半径为R，根据题述，地球卫星P的轨道半径为RP=16R，地球卫星Q的轨道半径为RQ=4R，根据开普勒定律，可得 ==64 所以P与Q的周期之比为 TP∶TQ=8∶1 ABD错误，C正确 故选C正确。 二、多选题：本大题共5小题，共25分。 8. 一倾角为的斜面固定在水平面上，可视为质点的物块从斜面上端点沿x轴正方向射入，物块与斜面之间的动摩擦因数，关于物块在斜面上的运动轨迹，下列选项中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】由于，因此滑动摩擦力 对某一时刻受力分析，如图所示 x方向做减速运动，y方向做加速运动，当减为零时，摩擦力和重力沿斜面的分力恰好等大反向，物体做匀速直线运动。 故选BC。 9. “食双星”是指两颗恒星在相互引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动。由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但由于两颗恒星的彼此掩食，会造成其亮度发生周期性变化，观测者可以通过观察双星的亮度研究双星。如图，t1时刻，由于较亮的恒星遮挡较暗的恒星，造成亮度L减弱，t2时刻则是较暗的恒星遮挡较亮的恒星。若较亮的恒星与较暗的恒星的质量和圆周运动的半径分别为m1、r1和m2、r2，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 详解】由图可知双星周期 较亮的恒星，根据牛顿第二定律 较暗的恒星，根据牛顿第二定律 联可得 故选BC。 10. 关于平抛运动的叙述，下列说法正确的是（　　） A. 平抛运动是一种变加速曲线运动 B. 平抛运动的速度方向与竖直方向的夹角保持不变 C. 平抛运动的速度大小是时刻变化的 D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．做平抛运动物体只受重力作用，加速度不变，是一种匀变速曲线运动，故A错误； C．平抛运动是曲线运动，速度时刻变化，由 可知合速度大小是时刻变化的，故C正确； BD.平抛运动的速度方向与竖直方向的加速度方向的夹角满足 因t一直增大，所以变小，即越来越小，故D正确，B错误。 故选CD。 11. 两质量均为1kg的小球1、2（均视为质点用长为1m的水平轻质杆相连，置于光滑水平面上，且小球1恰好与光滑竖直墙壁接触，如图所示。现用斜向左上方的力F拉动小球1，使小球1贴着竖直墙壁上升，小球2沿水平面向左运动，直到杆与水平面的夹角=53°，此时小球2的速度大小为m/s。取sin53°=0.8，cs53°=0.6，重力加速度大小g=10m/s2。下列分析正确的是（　　） A. 此时小球1的速度大小为1m/s B. 该过程中小球1受到的合力的冲量为1.25N·s C. 该过程中杆对小球1做的功为J D. 该过程中力F对小球1做的功约为8.2J 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两球沿杆子方向上的速度相等，则有 v1cos37°=v2cos53° 代入数据解得 故A错误； B．根据动量定理可得该过程中小球1受到的合力的冲量为 故B正确； C．对2球，根据动能定理得 所以该过程中杆对小球1做的功为，故C正确； D．对1球，根据动能定理 其中 联立代入数据解得 故D错误。 故选BC。 12. 在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如题图所示，当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后，传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动，随后它们保持相对静止，行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查，设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s，某行李箱的质量为5kg，行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2，当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上，通过安全检查的过程中，g取10m/s2，则（　　） A. 开始时行李的加速度为2m/s2 B. 行李到达B点时间为2s C. 传送带对行李做的功为0.4J D. 传送带上将留下一段摩擦痕迹，该痕迹的长度是0.04m 【答案】ACD 【解析】 【详解】行李开始运动时由牛顿第二定律有：μmg=ma，所以得：a=2 m/s2，故A正确；由于传送带的长度未知，故不能求出运动的时间，故B错误；行李最后和传送带最终一起匀速运动，根据动能定理知，传送带对行李做的功为：W=mv2=0.4 J，故C正确；行李和传送带相对滑动的时间为：，则在传送带上留下的痕迹长度为：s=vt-vt=vt=0.04 m，故D正确．故选ACD． 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 13. 某学习小组做“探究平抛运动规律”实验的装置图如图甲所示。 （1）下列说法正确的有_________。 A. 安装斜槽时，应使其末端保持水平 B. 实验所用的斜槽必须是光滑的 C. 小球每次应从同一位置由静止释放 D. 将小球位置标在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线，作为小球运动的轨迹 （2）用频闪照相法记录做平抛运动的小球在不同时刻的位置如图乙所示，方格纸横线水平、纵线竖直。已知频闪周期一定，观察图像可知，小球在水平方向上做_________运动。若图乙中每个小方格的边长都是，重力加速度取，则频闪照相机的闪光频率是_________，小球的初速度是_________。 【答案】（1）AC （2） ①. 匀速直线 ②. 25 ③. 0.8 【解析】 【小问1详解】 A．为保证小球做平抛运动初速度水平，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故A正确； B．无论斜槽光滑或粗糙，只要从同一位置由静止释放小球，到达斜槽末端的速度大小均相同，则对斜槽的光滑与否无要求，故B错误； C．为保证小球做平抛运动初速度相同，故每次小球应从同一位置由静止释放，故C正确； D．将小球的位置标在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接得到平抛运动的轨迹， 故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 [1]在连续相等时间内，水平方向的位移相等，说明水平方向上做匀速直线运动 [2]根据，可得 则频闪照相机的闪光频率 [3]小球的初速度为。 14. 某同学用如图甲所示的实验装置“验证机械能守恒定律”，实验所用的电源为学生电源，可以提供输出电压为8V的交变电流和直流电，交变电流的频率为50Hz。重锤从高处由静止开始下落，电磁打点计时器在纸带上打出一系列的点，对纸带上的点测量并分析，即可验证机械能守恒定律。 （1）他进行了下面几个操作步骤： A.按照图示的装置安装器材； B.将打点计时器接到电源的“直流输出”上； C.用天平测出重锤的质量； D.先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带； E.测量纸带上某些点间的距离； F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的功能 其中没有必要进行的步骤是______，操作不当的步骤是______。（均填步骤前的选项字母） （2）这位同学进行正确测量后挑选出一条点迹清晰的纸带进行测量分析，如图乙所示，其中O点为起始点，A、B、C、D、E、F为六个计时点，根据纸带上的测量数据，可得出打B点时重锤的速度为______m/s，若重锤的质量为1.0kg，从O点下落到B的过程中重力势能的减少量为______J。O点下落到B的过程中动能增加量为______J（，计算结果均保留3位有效数字） （3）他根据纸带上的数据算出各点的速度v，量出下落距离h，并以为纵轴、h为横轴画出的图像应是下图的______（填选项字母）。 【答案】 ①. C ②. B ③. 1.84 ④. 1.74 ⑤. 1.69 ⑥. C 【解析】 【详解】（1）[1]本实验中，验证机械能守恒的表达式为 等号两边可以将质量约掉，所以不需要测量物体的质量，则C不必要； [2]打点计时器需要接在交流电上才能正常使用，则B错误； （2）[3]B点的速度 [4]减小的重力势能 [5]O点下落到B的过程中动能增加量为 （3）[6]约掉质量后的表达式为 所以图像为一条过原点直线。 故选C。 四、计算题：本大题共3小题，共29分。 15. 如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。 （1）若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值； （2）若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。 【答案】(1) (2) 0.6s 【解析】 【详解】（1）若选手以速度水平跳出后，能跳在水平跑道上，则： 解得： （2）若选手以速度水平跳出，因，人将落在弧形坡上 下降高度： 水平前进距离： 且： 联立解得： t=0.6s 16. 人类登月成功后，一宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度v0水平抛出一个小球，测出小球的水平射程为L．已知月球半径为 R，万有引力常量为G．根据以上几个物理量得出 （1）月球表面的重力加速度g月； （2）月球的质量m月； （3）月球的第一宇宙速度v． 【答案】(1) g月＝ (2) m月＝ (3) v＝ 【解析】 【详解】（1）小球做平抛运动，水平方向：L=v0t； 竖直方向：h=g月t2， 月球表面的重力加速度：g月＝． （2）根据 得月球的质量：． （3）根据 月球的第一宇宙速度：． 17. 如图甲所示，质量为M的小车静止在光滑水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车上从A点由静止开始沿轨道滑下，重力加速度为g。 （1）若固定小车，求滑块运动过程中对小车的最大压力的大小； （2）若不固定小车，滑块从A′点由静止下滑，然后滑入BC轨道，最后从C点滑出小车，如图乙所示。已知A′O与竖直方向夹角为θ = 60°，小滑块的质量，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，求： ①滑块运动过程中，小车的最大速率； ②滑块从B到C运动过程中，小车的位移大小x。 【答案】（1）FN = 3mg；（2）①，② 【解析】 【详解】（1）若固定小车，则滑块滑到B点时速度最大，所需向心力最大，受到的支持力最大，且设为FN，根据动能定理和牛顿运动定律有 解得 FN= 3mg 由牛顿第三定律可知滑块对小车的最大压力为 F′N= FN= 3mg （2）①由于地面是光滑的，则小车和滑块组成的系统在水平方向动量守恒，取水平向右为正有 0 = mv1 - Mv2 由上式可看出，当滑块速度v1最大时小车速度达到最大，又由于滑块经过B点后摩擦力让其减速，则可知小滑块达到B点时速度最大，则A′到B根据动能定理有 联立解得 ②由于不固定小车，则滑块从B到C过程中和小车组成的系统在水平方向动量守恒，则在这段过程中任意时刻滑块的速度v3和小车的速度v4均满足 0 = mv3–Mv4（取水平向右为正） 设滑块的位移大小为x，则有 Ms = mx 根据位移关系有 s + x = L 由题意可知 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$